JP2015229626A - Mn-Zn-Co FERRITE AND PRODUCTION METHOD THEREOF - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、家電機器や車載部品などで設置環境の温度変化が大きい電子機器に搭載するノイズフィルタとして好適なMn-Zn-Co系フェライトおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an Mn—Zn—Co based ferrite suitable as a noise filter mounted on an electronic device having a large temperature change in an installation environment such as a home appliance or an on-vehicle component, and a manufacturing method thereof.
Mn-Zn系フェライトは、家電機器や電子機器などに搭載されるスイッチング電源トランスやノイズフィルタ、チョークコイルなどのコアとして使用されている。その中でも、ノイズフィルタに使用されるフェライトコアは、ノイズを除去したい周波数帯域でノイズ電流に対する大きなインピーダンスが要求されるため、より高い比初透磁率（インピーダンスは比初透磁率に比例する）が維持できることが望まれる。 Mn-Zn ferrites are used as cores for switching power transformers, noise filters, choke coils, etc. mounted on home appliances and electronic devices. Among them, ferrite cores used for noise filters are required to have a high impedance to noise current in the frequency band where noise is desired to be removed, so a higher relative initial permeability (impedance is proportional to relative initial permeability) is maintained. It is hoped that it can be done.
この要求に応えるために、従前、室温での比初透磁率が5500〜10000程度のMn-Zn系フェライトが多く使われているが、最近ではこれまでパルストランスなどに使われていた比初透磁率が12000以上のMn-Zn系フェライトをノイズフィルタに適用することも行われている。これらのノイズフィルタ用Mn-Zn系フェライトは、室温付近以上で使用されることを前提にして、室温における磁気異方性および磁歪が零となり、高い比初透磁率が発現するような組成が選ばれている。このため従来材の比初透磁率の温度特性は、キュリー温度直上で磁気異方性定数が急激に小さくなることによる透磁率のピーク（プライマリーピーク）と、室温付近での磁気異方性および磁歪が小さいことによるピーク（セカンダリーピーク）との２つの山を持つ。そして、この室温付近のセカンダリーピークを高くするように成分組成や製造方法の工夫が種々なされてきた。 In order to meet this demand, Mn-Zn ferrite, which has a relative initial permeability of about 50000 to 10,000 at room temperature, has been used in the past. An Mn-Zn ferrite having a magnetic susceptibility of 12000 or more is also applied to noise filters. These Mn-Zn ferrites for noise filters are selected so that the magnetic anisotropy and magnetostriction at room temperature are zero and high relative initial permeability is exhibited, assuming that they are used near room temperature. It is. For this reason, the temperature characteristics of the relative initial permeability of the conventional materials are the permeability peak (primary peak) due to the sudden decrease in the magnetic anisotropy constant immediately above the Curie temperature, and the magnetic anisotropy and magnetostriction near room temperature. It has two peaks with a peak due to small (secondary peak). Various attempts have been made to improve the component composition and manufacturing method so as to increase the secondary peak around room temperature.
従来、電子機器の電源部に搭載されるノイズフィルタは、発熱の大きい半導体やトランスから比較的に離れた場所に設置されているため、室温付近での比初透磁率を念頭にフィルタを設計すればよかった。ところが、近年、電子機器の小型・薄型化に伴う電源の小型化に伴って発熱量がより増大する場合や、電子化が進む自動車に搭載される電子機器や電源などでは、ノイズフィルタの温度環境が−20℃以下の低温から150℃程度の高温まで大きく変化する場合、が増えてきている。 Conventionally, noise filters mounted on power supply units of electronic devices are installed at locations relatively far from semiconductors and transformers that generate large amounts of heat, so the filters should be designed with the relative initial permeability near room temperature in mind. It was good. In recent years, however, the temperature environment of the noise filter has been increasing in cases where the amount of heat generation has increased as the power supply has become smaller due to the downsizing and thinning of electronic equipment, and in electronic equipment and power supplies installed in automobiles that are becoming increasingly electronic. Is increasing when the temperature greatly changes from a low temperature of −20 ° C. or lower to a high temperature of about 150 ° C.
しかしながら、従来のMn-Zn系フェライトのノイズフィルタは、室温付近での比初透磁率の改善を中心に開発が実施されてきたため、広い温度範囲で高い比初透磁率をもつものではなかった。
すなわち、室温での比初透磁率を高めれば、逆に低温域（−30〜０℃程度）で比初透磁率が著しく低下するため、低温域でのインダクタンスを確保するために巻線数を増やしたり、低温域での比初透磁率を高くするために常温での比初透磁率が必要以上に高いものを使う必要があった。例えば、室温での比初透磁率が7000程度の、従来の一般的なMn-Zn系フェライトの場合、−20℃では比初透磁率が4000程度と半減してしまう。一方、−30〜−20℃において7000程度以上の高い比初透磁率を得ようとすると、上記の劣化を考慮して室温での比初透磁率を15000以上という極めて高くすることが必要となる。室温での比初透磁率が15000以上のMn-Zn系フェライトを得るためには、高品質の原材料や焼成方法、焼成条件の厳密なコントロールが必要であり、コストや工数が大きく増加するという問題があった。従って、広い温度範囲で高い比初透磁率とするための手法は極めて非効率的であった。
However, conventional Mn-Zn ferrite noise filters have been developed mainly for improving the relative initial permeability near room temperature, and thus have not had a high relative initial permeability over a wide temperature range.
In other words, if the relative initial permeability at room temperature is increased, the relative initial permeability decreases conversely in the low temperature range (about -30 to 0 ° C.), so the number of windings must be set to ensure inductance in the low temperature range. In order to increase or increase the relative initial permeability in a low temperature range, it was necessary to use a material whose relative initial permeability at room temperature was higher than necessary. For example, in the case of a conventional general Mn—Zn ferrite having a relative initial permeability of about 7000 at room temperature, the relative initial permeability is reduced to about 4,000 at −20 ° C. On the other hand, in order to obtain a high relative initial permeability of about 7000 or higher at −30 to −20 ° C., it is necessary to increase the relative initial permeability at room temperature to 15,000 or higher in consideration of the above deterioration. . In order to obtain a Mn-Zn ferrite with a relative initial permeability of 15000 or more at room temperature, it is necessary to strictly control high-quality raw materials, firing methods, and firing conditions, resulting in a significant increase in costs and man-hours. was there. Therefore, the technique for obtaining a high relative initial permeability over a wide temperature range has been extremely inefficient.
また、従来のノイズフィルタ用Mn-Zn系フェライトは、室温付近での比初透磁率を高めるため、磁性を失うキュリー温度を120〜150℃程度に設定しており、150℃ではフィルタとしての用をなさないか、キュリー温度直上で比透磁率が急激に増大しフィルタの設計条件から大きく乖離してしまうため、やはりフィルタとして使用できないという、大きな問題がある。 In addition, conventional Mn-Zn ferrite for noise filters has a Curie temperature that loses magnetism at about 120 to 150 ° C in order to increase the relative initial permeability near room temperature, and is used as a filter at 150 ° C. Or the relative permeability increases immediately above the Curie temperature and deviates greatly from the design conditions of the filter.
さらに、車載用途などでは、−20℃〜150℃の広い温度範囲において、できるだけ温度変化が少なく、かつ高い比初透磁率が望まれている。例えば、−20℃では5500以上、室温から120℃程度までは7000程度、急激に上昇し始める150℃では12000以下、といったように、従来のノイズフィルタの設計に利用されている比透磁率の範囲に収まることである。 Furthermore, in in-vehicle applications and the like, there is a demand for a high specific initial permeability with as little temperature change as possible in a wide temperature range of −20 ° C. to 150 ° C. For example, the range of relative permeability used in conventional noise filter design, such as 5500 or more at -20 ° C, about 7000 from room temperature to about 120 ° C, and 12000 or less at 150 ° C where it begins to rise rapidly. To fit.
特許文献１には、比初透磁率が−20〜100℃の範囲で8000以上かつその変化率が70％以内であるMn-Zn系フェライトが記載されている。しかしながら、−20℃で5500以上、室温から120℃程度までは7000程度、150℃では12000以下であるものは記載されていない。また、特許文献２には、Mn-Zn系フェライトに酸化ビスマスと酸化モリブデンとを含有させることにより、−20〜20℃の範囲で比初透磁率8500以上、かつ20〜100℃の温度範囲で比初透磁率が10000以上となるMn-Zn系フェライトが記載されている。しかし、さらに高温の120℃から150℃の温度域における改善についての言及はなく、−20℃〜150℃の低温から高温までの広い温度域での性能保証を与えるものではなかった。 Patent Document 1 describes an Mn—Zn ferrite having a relative initial permeability of −8000 to 100 ° C. within a range of −20 to 100 ° C. and a change rate within 70%. However, those which are 5500 or more at −20 ° C., about 7000 from room temperature to about 120 ° C., and 12000 or less at 150 ° C. are not described. Patent Document 2 discloses that Mn-Zn ferrite contains bismuth oxide and molybdenum oxide, so that the relative initial permeability is -8500 ° C. or more in the range of −20 to 20 ° C. and the temperature range of 20 to 100 ° C. An Mn—Zn ferrite having a relative initial permeability of 10,000 or more is described. However, there is no mention of improvement in the temperature range of 120 ° C. to 150 ° C., which is a higher temperature, and it did not give performance guarantee in a wide temperature range from −20 ° C. to 150 ° C. from a low temperature to a high temperature.
このように、従来のMn-Zn系フェライトでは、広い温度範囲で高い比初透磁率を得ようとすると、室温での比初透磁率を必要以上に上げざるを得ないか、高々100℃程度までの温度範囲という、非常に非効率でかつコストアップ、また高温域の要求に応えられないといった問題点があった。
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、−20℃〜150℃程度の広い温度範囲で高い比初透磁率を有する、Mn-Zn-Co系フェライトを、その有利な製造方法と併せて提案することを目的とする。
In this way, with conventional Mn-Zn ferrites, when trying to obtain a high relative initial permeability in a wide temperature range, the relative initial permeability at room temperature has to be increased more than necessary, or at most about 100 ° C. The temperature range up to this point was very inefficient, increased in cost, and unable to meet the demands of the high temperature range.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an advantageous method for producing an Mn-Zn-Co-based ferrite having a high relative initial permeability in a wide temperature range of about -20 ° C to 150 ° C. The purpose is to propose it together.
さて、発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、Mn-Zn-Co系フェライトの基本成分組成を厳密に制御し、かつ微量のMgOを添加した上で、フェライト中に残留する炭素を所定値以下に抑制することによって、所望の目的が達成されることの知見を得た。
本発明は、上記の知見に立脚するものである。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors strictly controlled the basic component composition of the Mn-Zn-Co ferrite and added a small amount of MgO. It was found that the desired object is achieved by suppressing the carbon remaining in the steel to a predetermined value or less.
The present invention is based on the above findings.
なお、フェライト中の炭素の影響については、例えば特許文献３に、残留Ｃ量と抗析強度、さらにはコアロス、透磁率との関係について、特許文献４には、Ｃ量とコアロスとの関係について記載されているが、本発明のように、残留Ｃ量と比初透磁率の温度特性との関係については考察されていなかった。
同様に、MgOは、ブラウン管の偏向ヨークなどの用途で、Mn-Zn系フェライトコアとして使用されているが、Mn-Zn-Co系フェライト中に微量添加した場合の比初透磁率と温度特性、特に室温以上の高温域での温度特性についての知見は全くなかった。
Regarding the influence of carbon in ferrite, for example, Patent Document 3 describes the relationship between residual C amount and anti-deposition strength, core loss and magnetic permeability, and Patent Document 4 describes the relationship between C amount and core loss. Although described, the relationship between the residual C amount and the temperature characteristic of the relative initial permeability has not been considered as in the present invention.
Similarly, MgO is used as an Mn-Zn ferrite core in applications such as cathode ray tube deflection yokes, but the relative initial permeability and temperature characteristics when added in a small amount in the Mn-Zn-Co ferrite, In particular, there was no knowledge about the temperature characteristics in the high temperature range above room temperature.
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．Fe2O3：52.6〜53.7モル％、
ZnO：13.2〜16.7モル％
CoO：0.15〜0.50モル％および
残部MnOを基本成分とし、
前記基本成分に対し、
SiO2：0.002〜0.010質量％、
CaO：0.005〜0.060質量％、
Nb2O5：0.005〜0.020質量％および
MgO：0.0020〜0.0070質量％
の副成分を含有し、残部が不可避的不純物からなるMn-Zn-Co系フェライトであって、
前記不可避的不純物中、炭素の含有量を0.0050質量％以下に抑制したことを特徴とするMn-Zn-Co系フェライト。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1. Fe 2 O 3 : 52.6-53.7 mol%,
ZnO: 13.2-16.7 mol%
CoO: 0.15-0.50 mol% and the balance MnO as basic components,
For the basic component,
SiO 2 : 0.002 to 0.010 mass%,
CaO: 0.005-0.060 mass%,
Nb 2 O 5 : 0.005 to 0.020% by mass and
MgO: 0.0020 to 0.0070 mass%
Is an Mn-Zn-Co based ferrite composed of inevitable impurities,
A Mn—Zn—Co based ferrite characterized in that the carbon content in the inevitable impurities is suppressed to 0.0050 mass% or less.
２．23℃における10kHzの比初透磁率が7000以上、かつ23℃〜120℃の温度範囲における10kHzの比初透磁率の、（最大値−最小値）／（120℃−23℃）が10／℃以下であることを特徴とする前記１に記載のMn-Zn-Co系フェライト。 2. The relative initial permeability of 10 kHz at 23 ° C. is 7000 or more, and the relative initial permeability of 10 kHz in the temperature range of 23 ° C. to 120 ° C. is (maximum value−minimum value) / (120 ° C.−23 ° C.) is 10. 2. The Mn—Zn—Co based ferrite as described in 1 above, having a temperature of / ° C. or lower.
３．−20℃における10kHzの比初透磁率が5000以上および150℃における10kHzの比初透磁率が10000以下であることを特徴とする前記２に記載のMn-Zn-Co系フェライト。 3. 3. The Mn—Zn—Co-based ferrite as described in 2 above, wherein the relative initial permeability at 10 kHz at −20 ° C. is 5000 or more and the relative initial permeability at 10 kHz at 150 ° C. is 10,000 or less.
４．基本成分組成に従って酸化物原料を秤量し、混合したのち仮焼し、ついで副成分を添加して混合し、さらに粉砕後、成形して得た成形品を、昇温し、焼成保持温度で焼成することにより前記１〜３のいずれかに記載のMn-Zn-Co系フェライトを得るMn-Zn-Co系フェライトの製造方法において、
上記昇温に際し、400℃から焼成保持温度に達するまでの雰囲気中の酸素濃度を５体積％超21体積％以下とし、前記副成分としてのCaOは、炭素を含有しない形態のCa化合物として添加することを特徴とするMn-Zn-Co系フェライトの製造方法。
4). Oxide raw materials are weighed according to the basic component composition, mixed and calcined, then added with auxiliary components, mixed, further pulverized and molded, and the molded product is heated and fired at the firing holding temperature. In the method for producing an Mn-Zn-Co-based ferrite to obtain the Mn-Zn-Co-based ferrite according to any one of 1 to 3,
When the temperature is raised, the oxygen concentration in the atmosphere from 400 ° C. to the firing holding temperature is set to more than 5% by volume and 21% by volume or less, and CaO as the accessory component is added as a Ca compound containing no carbon. A method for producing an Mn-Zn-Co-based ferrite.
本発明によれば、−20℃の低温域から120℃さらには150℃の温度領域にわたって、ノイズフィルタなどに使用するのに適した高透磁率のMn-Zn-Co系フェライトを得ることができる。 According to the present invention, a high magnetic permeability Mn-Zn-Co ferrite suitable for use in a noise filter or the like can be obtained from a low temperature range of -20 ° C to a temperature range of 120 ° C or even 150 ° C. .
そして、本発明のMn-Zn-Co系フェライトは、前記の構成とすることにより、従来のMn-Zn系フェライトでは不可能であった、例えば、比初透磁率が、−20℃では5000以上、室温から120℃程度までは7000程度、急激に上昇し始める150℃では10000以下、という優れた温度特性を有し、ノイズフィルタのうち、特に車載用電源ラインから流出入するノイズを除去するラインフィルタ用の磁心として適している。 The Mn—Zn—Co based ferrite of the present invention is not possible with the conventional Mn—Zn based ferrite by adopting the above-described configuration. For example, the relative initial permeability is 5000 or more at −20 ° C. It has excellent temperature characteristics of about 7000 from room temperature to about 120 ° C, and 10000 or less at 150 ° C where it begins to rise rapidly. Among noise filters, it is a line that removes noise that flows in and out of the on-vehicle power line in particular. Suitable as a magnetic core for filters.
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明において、Mn-Zn-Co系フェライトの成分組成は、次のとおりに限定される。
まず、本発明の基本組成について説明する。
Fe2O3：52.6〜53.7モル％
基本成分のうち、Fe2O3量が少ない場合には、比初透磁率がピークをもつ温度が80℃程度以上の高温側となり、その結果、室温での比初透磁率が劣化する。そのため、最低でも52.6モル％のFe2O3を含有させるものとした。一方、Fe2O3量が多すぎる場合には、後で述べるCoO量との関係で比初透磁率がピークをもつ温度が零度程度以下の低温側となり、やはりで室温での比初透磁率の劣化が避けられないため、上限を53.7モル％とした。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
In the present invention, the component composition of the Mn—Zn—Co based ferrite is limited as follows.
First, the basic composition of the present invention will be described.
Fe 2 O 3 : 52.6 to 53.7 mol%
Among the basic components, when the amount of Fe 2 O 3 is small, the temperature at which the relative initial permeability has a peak becomes a high temperature side of about 80 ° C. or higher, and as a result, the relative initial permeability at room temperature deteriorates. Therefore, at least 52.6 mol% Fe 2 O 3 is included. On the other hand, if the amount of Fe 2 O 3 is too large, the temperature at which the relative initial permeability has a peak due to the relationship with the amount of CoO described later is on the low temperature side of about zero degrees or less, and again the relative initial permeability at room temperature. Therefore, the upper limit was made 53.7 mol%.
ZnO：13.2〜16.7モル％
上記したFe2O3量との組み合わせで、ZnOが少ない場合には、比初透磁率がピークをもつ温度が80℃程度以上の高温側となり、その結果室温での比初透磁率が劣化する。そのため、最低でも13.2モル％のZnOを含有させる必要がある。一方、ZnO量が多すぎる場合には、後で述べるCoO量との関係で比初透磁率がピークをもつ温度が零度程度以下の低温側となり、やはりで室温での比初透磁率の劣化が避けられないため、上限を16.7モル％とした。
ZnO: 13.2-16.7 mol%
In combination with the amount of Fe 2 O 3 described above, when the amount of ZnO is small, the temperature at which the relative initial permeability has a peak becomes a high temperature side of about 80 ° C. or higher, and as a result, the relative initial permeability at room temperature deteriorates. . Therefore, it is necessary to contain at least 13.2 mol% ZnO. On the other hand, when the amount of ZnO is too large, the temperature at which the relative initial permeability has a peak due to the relationship with the amount of CoO described later is on the low temperature side of about zero degrees or less, and the relative initial permeability at room temperature deteriorates. Since this is inevitable, the upper limit was made 16.7 mol%.
CoO：0.15〜0.50モル％
CoOは、磁気異方性を変化させて比初透磁率の温度係数を小さくし、また室温付近の比初透磁率のピーク温度を低下させる働きがある。しかしながら0.5モル％を超えて過剰に含む場合には、比初透磁率の温度特性が極端に変化し室温付近で大きく低下するため望ましくない。また、CoO量が0.15モル％より少ないと、透磁率の温度変化を小さくする効果が小さい。したがって、CoOの含有量は0.15〜0.5モル％の範囲とする。
CoO: 0.15-0.50 mol%
CoO functions to change the magnetic anisotropy to reduce the temperature coefficient of the relative initial permeability and to lower the peak temperature of the relative initial permeability near room temperature. However, when it is excessively contained exceeding 0.5 mol%, the temperature characteristic of the relative initial permeability is extremely changed, and it is not desirable because it greatly decreases near room temperature. On the other hand, when the amount of CoO is less than 0.15 mol%, the effect of reducing the temperature change of the magnetic permeability is small. Therefore, the content of CoO is in the range of 0.15 to 0.5 mol%.
MnO：残部
本発明は、Mn-Zn-Co系フェライトであるので、主成分であるFe2O3、ZnOとCoOの残部はMnOでなければならない。というのは、MnOでなければ、上記Fe2O3、ZnOとCoOとの組み合わせで高い比比初透磁率を実現できないからである。MnOの好ましい含有量は、30.0〜33.0モル％である。
なお、Fe2O3、ZnOおよびCoOとMnOとの合計は100モル％である。
MnO: Remainder Since the present invention is an Mn—Zn—Co based ferrite, the remainder of the main components Fe 2 O 3 , ZnO and CoO must be MnO. This is because unless it is MnO, a high relative initial permeability cannot be realized by the combination of Fe 2 O 3 , ZnO and CoO. A preferable content of MnO is 30.0 to 33.0 mol%.
Note that the total of Fe 2 O 3 , ZnO, CoO and MnO is 100 mol%.
次に、上記した基本成分からなるMn-Zn-Co系フェライトに添加する副成分について説明する。
SiO2：0.002〜0.010質量％
SiO2は、フェライトの結晶組織の均一化に寄与することが知られており、添加に伴い結晶粒内に残留する空孔を減少させることから、適量の添加によって初めて高い比初透磁率を実現させることができる。そのため、最低でもSiO2を0.002質量％含有させることとする。しかし、添加量過多の場合には反対に異常粒が出現し、比初透磁率の周波数特性を著しく低下させることから、SiO2は0.010質量％以下に制限する必要がある。
Next, subcomponents added to the Mn—Zn—Co based ferrite composed of the above basic components will be described.
SiO 2 : 0.002 to 0.010 mass%
SiO 2 is known to contribute to the homogenization of the ferrite crystal structure, and with addition, it reduces the vacancies remaining in the crystal grains. Can be made. Therefore, at least 0.002% by mass of SiO 2 is contained. However, when the addition amount is excessive, abnormal grains appear on the contrary, and the frequency characteristic of the relative initial permeability is remarkably lowered. Therefore, SiO 2 needs to be limited to 0.010% by mass or less.
CaO：0.005〜0.060質量％
CaOは、Mn-Zn-Co系フェライトの結晶粒界に偏析することが知られており、この粒界への偏析によって結晶の高抵抗化が図られ、また適量の添加によって比初透磁率の周波数特性が改善されることから、最低でもCaOを0.005質量％含有させることとする。しかし、添加量過多の場合には不純物相が増大し、低周波領域で高い比初透磁率を得ることが困難になることから、0.060質量％以下に制限する必要がある。
CaO: 0.005-0.060 mass%
CaO is known to segregate at the grain boundaries of Mn-Zn-Co ferrite, and the segregation at the grain boundaries increases the resistance of the crystal. Since the frequency characteristics are improved, at least 0.005% by mass of CaO is contained. However, when the amount is excessive, the impurity phase increases and it is difficult to obtain a high specific initial permeability in the low frequency region, so it is necessary to limit the amount to 0.060% by mass or less.
Nb2O5：0.005〜0.020質量％
Nb2O5は、上記したSiO2、CaOとの共存下で、比抵抗の増大に有効に寄与し比初透磁率の周波数特性の改善に寄与するが、含有量が0.005質量％に満たないとその添加効果に乏しく、一方0.020質量％を超えると低周波領域で高い比初透磁率を得ることが困難になることから、0.005〜0.020質量％の範囲で添加することが好ましい。
Nb 2 O 5 : 0.005 to 0.020 mass%
Nb 2 O 5 effectively contributes to the increase in specific resistance and improves the frequency characteristics of relative initial permeability in the presence of SiO 2 and CaO, but the content is less than 0.005% by mass. However, if it exceeds 0.020% by mass, it is difficult to obtain a high relative initial permeability in the low frequency region, so it is preferable to add in the range of 0.005 to 0.020% by mass.
MgO：0.0020〜0.0070質量％
MgO は、Mn-Zn-Co系フェライトの結晶に固溶し、磁気異方性および比抵抗に影響を及ぼすと考えられ、添加量を調整することにより比初透磁率の温度特性、とくに室温以上の温度特性の改善に寄与することを新たに見出した。この場合、含有量が0.0020質量％に満たないと、その添加効果に乏しく、一方0.0070質量％を超えると全温度域で比初透磁率が低減し始め、特に室温以下の低温域で低下するため、0.0050〜0.0070質量％の範囲で添加することが好ましい。
MgO: 0.0020 to 0.0070 mass%
MgO Is considered to affect the magnetic anisotropy and resistivity by dissolving in the Mn-Zn-Co ferrite crystal. It was newly found that it contributes to the improvement of temperature characteristics. In this case, if the content is less than 0.0020% by mass, the effect of addition is poor. On the other hand, if it exceeds 0.0070% by mass, the relative initial permeability starts to decrease in the entire temperature range, particularly in the low temperature range below room temperature. It is preferable to add in the range of 0.0050 to 0.0070 mass%.
また、本発明では、上記した基本成分からなるMn-Zn-Co系フェライトにおいて、不可避的に混入する炭素（Ｃ）の比初透磁率に及ぼす影響について検討し、比初透磁率の観点から規制すべき炭素量を究明した。 Further, in the present invention, in the Mn-Zn-Co based ferrite composed of the basic components described above, the influence on the relative initial permeability of carbon (C) inevitably mixed is studied, and the regulation is performed from the viewpoint of the relative initial permeability. The amount of carbon to be investigated was investigated.
Ｃ：0.0050質量％以下
不純物である炭素は、Mn-Zn-Co系フェライトの製造工程において不可避的に混入し、焼成後も残留Ｃとしてコア内に含まれる。この残留Ｃ量と比初透磁率との関係については、従来、知見はなかった。
そこで、発明者らは、この点に関し鋭意検討を重ねた結果、Ｃ量を0.0050質量％以下に抑制すれば、−20℃の低温域から120℃さらには150℃の温度領域にわたって、比初透磁率の改善に効果があるとの新規知見を得たのである。
C: 0.0050% by mass or less Carbon as an impurity is inevitably mixed in the manufacturing process of the Mn—Zn—Co ferrite, and is contained in the core as residual C even after firing. Conventionally, there was no knowledge about the relationship between the residual C amount and the relative initial permeability.
Accordingly, as a result of intensive studies on this point, the inventors have conducted a specific initial permeability from a low temperature range of −20 ° C. to a temperature range of 120 ° C. or even 150 ° C. if the C content is suppressed to 0.0050 mass% or less. He obtained new knowledge that it was effective in improving magnetic susceptibility.
ここで、残留Ｃ量が比初透磁率に影響する理由については、まだ十分に解明できてはいないが、Ｃが結晶粒内にあれば磁壁移動の妨げとなって比初透磁率を低下させることが考えられ、また結晶粒界に偏折すると導電性付与の核となり、コアの比抵抗を減少させて渦電流損失を増大させ、その結果比初透磁率を劣化させることが推定される。 Here, although the reason why the residual C amount affects the relative initial permeability has not been fully clarified yet, if C is in the crystal grains, the domain wall movement is hindered and the relative initial permeability is lowered. In addition, it is presumed that if the crystal grain boundary breaks, it becomes a nucleus for imparting conductivity, and the specific resistance of the core is decreased to increase the eddy current loss, and as a result, the relative initial permeability is deteriorated.
特に、残留Ｃ量を制限することは、比初透磁率の温度特性の改善に有効である。すなわち、比初透磁率の温度特性は、温度変化に対応する比初透磁率の変化率（以下、温度変化率ともいう）にて評価でき、この温度変化率が小さいことが求められている。より具体的には、23℃における10kHzの比初透磁率が7000以上、かつ23℃〜120℃の温度範囲における10kHzの比初透磁率の、（最大値−最小値）／（120℃−23℃）が10／℃以下とすることが好ましい。なぜなら、一般にノイズフィルターは、比初透磁率の目標値±20％程度のバラツキを見込んで設計されているが、特に車載用など設計基準が厳しい場合は、比初透磁率の目標値±1000程度にバラツキを抑えることが要求されることから、この要求に適合させるために、前記温度範囲での比初透磁率の変化を10/℃以下とする必要がある。 In particular, limiting the amount of residual C is effective in improving the temperature characteristics of the relative initial permeability. That is, the temperature characteristic of the relative initial permeability can be evaluated by the rate of change of the relative initial permeability corresponding to the temperature change (hereinafter also referred to as the temperature change rate), and the temperature change rate is required to be small. More specifically, the relative initial permeability of 10 kHz at 23 ° C. is 7000 or more, and the relative initial permeability of 10 kHz in the temperature range of 23 ° C. to 120 ° C. is (maximum value−minimum value) / (120 ° C.-23. Is preferably 10 / ° C. or less. This is because noise filters are generally designed with a variation in the target value of relative initial permeability of about ± 20%, but the target value of the relative initial permeability is about ± 1000, especially when the design standards are strict, such as in-vehicle use. Therefore, in order to meet this requirement, the change in relative initial permeability in the temperature range needs to be 10 / ° C. or less.
ところで、Mn-Zn-Co系フェライトの製造工程で混入するＣとしては、
(1) Fe2O3、MnO、ZnOの主原料に含有されるＣ、
(2) 副原料の各種添加物に含有されるＣ、
(3) 粉砕時に使用する鋼鉄製の容器や粉砕ビーズに含有されるＣ、
(4) 造粒時に混合されるバインダーである有機物のPVA（ポリビニルアルコール）
が挙げられる。
By the way, as C mixed in the manufacturing process of Mn-Zn-Co based ferrite,
(1) C contained in the main raw material of Fe 2 O 3 , MnO, ZnO,
(2) C contained in various additives of auxiliary materials,
(3) C contained in steel containers and crushed beads used during pulverization,
(4) Organic PVA (polyvinyl alcohol), which is a binder mixed during granulation
Is mentioned.
このうち、(4)の最後に添加されるPVAは、フェライト粒子の外側に接触している状態であり、焼成昇温途中で分解・燃焼してコア外部にほとんどが排出されるため、この段階で完全に燃焼する条件とすれば、フェライトへの混入を阻止することができる。(1)の主原料に含まれるＣや(3)の粉砕装置から混入するＣは、混入量は多いもののやはり大部分は仮焼や焼成工程で燃焼して外部に排出される。
従って、混入するＣが、(1)、(3)、(4)だけであれば、焼成条件を適切に制御すれば残留Ｃ量を低減できることが判明した。
Of these, PVA added at the end of (4) is in contact with the outside of the ferrite particles, and is decomposed and burned during the firing temperature rise, and most of it is discharged outside the core. If it is a condition that completely burns, it is possible to prevent the ferrite from being mixed. Although C contained in the main raw material (1) and C mixed from the pulverizing apparatus (3) are large, most of them are burned in the calcination or firing process and discharged to the outside.
Therefore, it was found that if the mixed C is only (1), (3), (4), the amount of residual C can be reduced by appropriately controlling the firing conditions.
しかしながら、(2)のうち特に副成分であるCaOの添加に際し、Ｃを含有するCaCO3の形態で添加した場合、CaCO3は焼成工程で分解され排出されるが、分解により生成したＣが結晶粒内あるいは粒界に残留することが多く、このため、最終的な残留Ｃが増加するということが新たに知見された。
そこで、CaOの添加を、一般的に行われているCaCO3という炭酸化物の形態ではなく、Ｃを含まないCaOという酸化物の形態で添加したところ、残留Ｃ量を比初透磁率に悪影響を及ぼさない0.0050質量％以下まで抑制できることが判明したのである。
より好ましい残留Ｃ量は0.0047質量％以下である。
However, in the addition of CaO, which is a secondary component in (2), when added in the form of CaCO 3 containing C, CaCO 3 is decomposed and discharged in the firing step, but C produced by the decomposition is crystallized. In many cases, it remains in the grain or at the grain boundary, and for this reason, it has been newly found that the final residual C increases.
Therefore, when CaO is added not in the form of CaCO 3 which is generally used, but in the form of CaO which does not contain C, the residual C content adversely affects the relative initial permeability. It has been found that it can be suppressed to 0.0050% by mass or less which does not reach.
A more preferable residual C amount is 0.0047 mass% or less.
なお、不純物としては、上記したＣの他、塩素（Cl）、硫黄（Ｓ）等が挙げられるが、これらは混入量が合計で0.01質量％以下であれば、特性上、何ら問題はない。 Examples of impurities include chlorine (Cl), sulfur (S), etc. in addition to the above-described C, but these have no problem in characteristics if the total amount of contamination is 0.01% by mass or less.
さらに、Mn-Zn-Co系フェライトとして、−20℃における10kHzの比初透磁率が5000以上および150℃における10kHzの比初透磁率が10000以下であることが好ましい。なぜなら、特に車載用などの用途では高温度域で設計基準が厳しいため、室温以下の低温域では5000以上で前記設計基準を十分に満足できるが、高温域で10000を超えるまで高くなると、比初透磁率の周波数特性が劣化し、ノイズフィルターの所期した周波数特性を満足できなくなるからである。 Further, the Mn—Zn—Co based ferrite preferably has a relative initial permeability of 10 kHz at −20 ° C. of 5000 or more and a relative initial permeability of 10 kHz at 150 ° C. of 10,000 or less. This is because the design standard is strict at high temperatures, especially in applications such as in-vehicle use.Therefore, the design standard can be satisfactorily satisfied at 5000 and above in the low temperature range below room temperature. This is because the frequency characteristic of the magnetic permeability deteriorates and the desired frequency characteristic of the noise filter cannot be satisfied.
次に、本発明の製造方法について説明する。
本発明のMn-Zn-Co系フェライトは、通常、各粉末原料を所定の最終組成になるように秤量し、混合したのち、仮焼し、ついで副成分を添加する場合には、得られたフェライト仮焼粉に副成分を添加して混合したのち、粉砕し、ついで造粒後、圧縮成形したのち、焼成することにより製造される。
上記した製造工程において、本発明では、特に焼成工程における昇温途中の400℃から焼成保持温度に達するまでの焼成雰囲気について、雰囲気中の酸素濃度を５体積％超から（大気の濃度である）21体積％以下にして焼成する点に特徴がある。
Next, the manufacturing method of this invention is demonstrated.
The Mn-Zn-Co-based ferrite of the present invention is usually obtained when each powder raw material is weighed so as to have a predetermined final composition, mixed, calcined, and then added with subcomponents. The auxiliary component is added to and mixed with the calcined ferrite powder, then pulverized, granulated, compression-molded, and then fired.
In the manufacturing process described above, in the present invention, the oxygen concentration in the atmosphere is more than 5% by volume (atmospheric concentration) especially in the firing atmosphere from 400 ° C. during the temperature rise in the firing step to the firing holding temperature. It is characterized by firing at 21% by volume or less.
焼成開始から400℃までの温度域で、添加されたPVAはほぼ分解・燃焼する。その後、焼成保持温度に達するまでの酸素濃度を低減すると結晶粒成長が急激に進み、その結果高い比初透磁率が得られる。しかしながら、400℃から焼成保持温度までの酸素濃度をあまり低くすると、今度は、先に述べたように各工程で混入したＣが十分に燃焼・分解されず結晶内に取り込まれるため、残留Ｃ量が低減せず、かえって比初透磁率の改善効果を阻害することになる。 In the temperature range from the start of firing to 400 ° C, the added PVA almost decomposes and burns. Thereafter, when the oxygen concentration until reaching the firing holding temperature is reduced, crystal grain growth proceeds rapidly, and as a result, a high specific initial permeability is obtained. However, if the oxygen concentration from 400 ° C. to the firing holding temperature is too low, this time, as described above, C mixed in each step is not sufficiently burned and decomposed, but is taken into the crystal, so the amount of residual C However, the improvement in the relative initial permeability is hindered.
そこで、この問題を解決すべく種々検討した結果、昇温途中の400℃から焼成保持温度に達するまで焼成雰囲気中の酸素濃度を５体積％超から21体積％以下の範囲に制御してやれば、粒成長と残留Ｃ量のバランスがとれ、広い温度域で高い比初透磁率を実現できることを見出した。 Therefore, as a result of various studies to solve this problem, if the oxygen concentration in the firing atmosphere is controlled within the range of more than 5% by volume to 21% by volume or less from 400 ° C. during the temperature rise until the firing holding temperature is reached, It has been found that the growth and the residual C amount are balanced, and a high specific initial permeability can be realized in a wide temperature range.
なお、酸素濃度の上限は、酸素濃度を大気中での酸素濃度を超える高濃度にするにはコスト面で大きな問題があるため、大気中酸素濃度である21体積％とした。一方、上記した結晶粒成長という点では、昇温途中の400℃から焼成保持温度に達するまで焼成雰囲気中の酸素濃度は低い方が有利であるため、ローラーハース炉のようなガス加熱方式を使用できる焼成炉では、コスト上昇を伴わずに、酸素濃度を18体積％以下とすることが可能なため、酸素濃度の好適な上限は1８体積％とする。 Note that the upper limit of the oxygen concentration is set to 21 vol%, which is the atmospheric oxygen concentration, because there is a significant problem in terms of cost in order to make the oxygen concentration higher than the oxygen concentration in the air. On the other hand, in terms of the above-mentioned crystal grain growth, it is advantageous that the oxygen concentration in the firing atmosphere is low until the firing holding temperature is reached from 400 ° C. during the temperature rise, so a gas heating method such as a roller hearth furnace is used. In the firing furnace that can be used, the oxygen concentration can be set to 18% by volume or less without increasing the cost. Therefore, the preferable upper limit of the oxygen concentration is set to 18% by volume.
焼成に際しては、焼成保持温度は1300〜1400℃、好ましくは1340〜1375℃とすることが望ましい。また、焼成時間は１〜５時間が好適である。さらに、雰囲気中の酸素濃度は12体積％以下とすることが好ましい。
さらに、焼成保持温度までの昇温速度については、特に制限はないが、150℃/ｈ以上の速度で昇温することが好ましい。
In firing, the firing holding temperature is 1300 to 1400 ° C, preferably 1340 to 1375 ° C. The firing time is preferably 1 to 5 hours. Furthermore, the oxygen concentration in the atmosphere is preferably 12% by volume or less.
Further, the rate of temperature increase up to the firing holding temperature is not particularly limited, but it is preferable to increase the temperature at a rate of 150 ° C./h or more.
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
最終基本組成がFe2O3：52.9モル％、ZnO：16.1モル％、CoO:0.3モル％、残部：MnOとなるように、各粉末原料を秤量し、混合したのち、925℃で３時間仮焼した。この仮焼体に、SiO2：0.002質量％、CaO：0.0320質量％、Nb2O5：0.010質量％を添加し、MgOは表１に併記する量をそれぞれ添加した。ボールミルで12時間粉砕したのち、焼成後に外径：31mm、内径：19mm、高さ：７mmのリング状（実効断面積：42mm2）となるように成形し、ついで大気中で400℃まで250℃/ｈで昇温し、400℃から焼成保持温度：1340℃までを、表１に示す種々の酸素濃度雰囲気下で、昇温速度：600℃/ｈで昇温した。その後、焼成保持温度：1350℃に達してからは、酸素濃度を10体積％以下に制御して３時間焼成した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
Each powder raw material is weighed and mixed so that the final basic composition is Fe 2 O 3 : 52.9 mol%, ZnO: 16.1 mol%, CoO: 0.3 mol%, and the balance: MnO. Baked. To this calcined body, SiO 2 : 0.002 mass%, CaO: 0.0320 mass%, Nb 2 O 5 : 0.010 mass% were added, and MgO was added in the amounts shown in Table 1, respectively. After grinding for 12 hours in a ball mill, after firing, it is molded into a ring shape (effective area: 42 mm 2 ) with an outer diameter of 31 mm, an inner diameter of 19 mm, and a height of 7 mm. The temperature was raised from 400 ° C. to a firing holding temperature of 1340 ° C. under various oxygen concentration atmospheres shown in Table 1 at a heating rate of 600 ° C./h. Thereafter, after reaching the firing holding temperature: 1350 ° C., the oxygen concentration was controlled to 10% by volume or less and firing was performed for 3 hours.
得られた焼結体の残留Ｃ量と10kHz、各種温度での比初透磁率μir（＝比初透磁率μi／真空の透磁率μ0）とその温度変化率について調べた結果を、それぞれ表１に併記する。 The results of examining the residual C amount of the obtained sintered body, the relative initial permeability μ ir (= relative initial permeability μ i / vacuum permeability μ 0 ) at 10 kHz and various temperatures, and the temperature change rate thereof, These are also shown in Table 1.
なお、残留Ｃ量、比初透磁率μirおよびその温度変化率はそれぞれ、次のようにして測定した。
・残留Ｃ量
試料を酸素気流中で燃焼させ、発生したCO2ガスを赤外線検出器により検出し、炭素量に換算する、高周波燃焼式・赤外線吸収法で測定した。
The residual C amount, the relative initial permeability μ ir and the temperature change rate thereof were measured as follows.
-Residual C amount The sample was combusted in an oxygen stream, and the generated CO 2 gas was detected by an infrared detector, and converted to a carbon amount, and measured by a high frequency combustion type / infrared absorption method.
・比初透磁率μir
リング状試料に10ターンの巻線を施し、インピーダンスアナライザにより0.5mA程度の電流を流したときのインダクタンスから、リング試料の断面積、磁路長、巻数を用いて比初透磁率に換算して測定した。
・ Relative permeability μ ir
A ring-shaped sample is wound with 10 turns and converted to relative initial permeability using the cross-sectional area, magnetic path length, and number of turns of the ring sample from the inductance when a current of about 0.5 mA is passed by an impedance analyzer. It was measured.
・比初透磁率μirの温度変化率
23℃から120℃までの比初透磁率の測定値（23℃で測定後30℃から120℃は10℃刻みで測定）から、（比初透磁率の最大値−最小値）／（120℃−23℃）で定義される数値を温度変化率（／℃）とした。
・ Temperature change rate of relative initial permeability μ ir
From the measured value of relative initial permeability from 23 ° C to 120 ° C (after measuring at 23 ° C, from 30 ° C to 120 ° C measured in increments of 10 ° C), (maximum relative initial permeability-minimum value) / (120 ° C The value defined by −23 ° C. was defined as the temperature change rate (/ ° C.).
表１に示したとおり、昇温途中の400℃から焼成保持温度に達するまで焼成雰囲気中の酸素濃度を５体積％超から21体積％の範囲に制御すると共に、CaO成分を酸化物であるCaOの形態で添加することによって、残留Ｃ量を0.0050質量％以下まで低減することができ、その結果、比初透磁率が−20℃では5000以上、23℃では7000以上、23℃から120℃までの温度変化率が10／℃以下、150℃では10000以下と、特に高温域で優れた温度特性のフェライトコアを得ることができた。
したがって、かかるフェライトコアをノイズフィルタに搭載すれば、広い温度域で優れたフィルタ特性を発揮することができる。
As shown in Table 1, the oxygen concentration in the firing atmosphere is controlled in the range of more than 5% by volume to 21% by volume from 400 ° C. during the temperature rise until the firing holding temperature is reached, and the CaO component is CaO, which is an oxide. Can be reduced to 0.0050% by mass or less, and as a result, the relative initial permeability is 5,000 ° C. or higher at −20 ° C., 7000 or higher at 23 ° C., and 23 ° C. to 120 ° C. The rate of change in temperature of 10 / ° C. or less and 10,000 ° C. or less at 150 ° C. was able to obtain a ferrite core having excellent temperature characteristics particularly in a high temperature range.
Therefore, if such a ferrite core is mounted on a noise filter, excellent filter characteristics can be exhibited in a wide temperature range.
最終基本組成が表２に示す種々の組成となるように、各粉末原料を秤量し、混合したのち、950℃で３時間仮焼した。この仮焼体に、同じく表２に示す各種微量添加物を添加し、ボールミルで12時間粉砕したのち、焼成後に外径：31mm、内径：19mm、高さ：７mmのリング状（実効断面積：42mm2）となるように成形し、ついで大気中で400℃まで昇温速度：250℃/ｈで昇温し、400℃から焼成保持温度1370℃までは酸素濃度：６体積％で、昇温速度：600℃/ｈで昇温した。その後、保持温度：1370℃に達してからは、酸素濃度を８体積％以下に制御して２時間焼成した。 Each powder raw material was weighed and mixed so that the final basic composition had various compositions shown in Table 2, and then calcined at 950 ° C. for 3 hours. To this calcined body, various trace additives as shown in Table 2 were added and pulverized with a ball mill for 12 hours. After firing, a ring shape having an outer diameter of 31 mm, an inner diameter of 19 mm, and a height of 7 mm (effective cross-sectional area: 42mm 2 ), then heated to 400 ° C in the atmosphere at a heating rate of 250 ° C / h, and from 400 ° C to the firing holding temperature of 1370 ° C, the oxygen concentration was 6% by volume. Speed: The temperature was raised at 600 ° C./h. Thereafter, after reaching a holding temperature of 1370 ° C., the oxygen concentration was controlled to 8% by volume or less, and firing was performed for 2 hours.
得られた焼結体の残留Ｃ量と10kHz、各種温度での比初透磁率μir（＝比初透磁率μi／真空の透磁率μ0）とその温度変化率について調べた結果を、それぞれ表２に併記する。
表２において、本発明の範囲内のものは発明例、また範囲外のものは比較例としている。なお、添加物のうちCaOについては、発明例では酸化物であるCaOの形態で添加したが、比較例として炭酸化物であるCaCO3の形態で添加した例も併記した。
The results of examining the residual C amount of the obtained sintered body, the relative initial permeability μ ir (= relative initial permeability μ i / vacuum permeability μ 0 ) at 10 kHz and various temperatures, and the temperature change rate thereof, These are also shown in Table 2.
In Table 2, those within the scope of the present invention are invention examples and those outside the scope are comparative examples. Of the additives, CaO was added in the form of CaO as an oxide in the invention examples, but an example of addition in the form of CaCO 3 as a carbonate was also shown as a comparative example.
表２から明らかなように、CaO成分を酸化物であるCaOの形態で他の添加物と共に添加した場合には残留Ｃ量を0.0050質量％以下に制御することができ、そのときの比初透磁率が−20℃では5000以上、23℃では7000以上、23℃から120℃までの温度変化率が10／℃以下、150℃では10000以下と優れた温度特性のフェライトコアを得ることができた。
したがって、かかるフェライトコアをノイズフィルタに搭載すれば、さらに優れたフィルタ特性を発揮することができる。
As is apparent from Table 2, when the CaO component is added together with other additives in the form of CaO as an oxide, the amount of residual C can be controlled to 0.0050 mass% or less, and the relative initial permeability at that time Ferrite cores with excellent temperature characteristics were obtained, with magnetic susceptibility of 5000 or higher at -20 ° C, 7000 or higher at 23 ° C, temperature change rate from 23 ° C to 120 ° C of 10 / ° C or lower, and 10000 or lower at 150 ° C. .
Therefore, if such a ferrite core is mounted on a noise filter, further excellent filter characteristics can be exhibited.
最終基本組成が表３に示す種々の組成となるように、各粉末原料を秤量し、混合したのち、950℃で３時間仮焼した。この仮焼体に、同じく表３に示す各種微量添加物を添加し、ボールミルで８時間粉砕したのち、焼成後に外径：31mm、内径：19mm、高さ：７mmのリング状（実効断面積：42mm2）となるように成形し、ついで大気中で400℃まで昇温速度：250℃/ｈで昇温した。引き続き、400℃から800℃までは酸素濃度：３体積％、800℃超から焼成保持温度：1370℃までは酸素濃度：６体積％で、昇温速度：600℃/ｈで昇温した。その後、保持温度：1370℃に達してからは、酸素濃度を８体積％以下に制御して２時間焼成した。 Each powder raw material was weighed and mixed so that the final basic composition had various compositions shown in Table 3, and then calcined at 950 ° C. for 3 hours. To this calcined body, various trace additives shown in Table 3 were added, and after grinding for 8 hours with a ball mill, after firing, a ring shape having an outer diameter of 31 mm, an inner diameter of 19 mm, and a height of 7 mm (effective cross-sectional area: 42 mm 2 ) and then heated to 400 ° C. in the atmosphere at a heating rate of 250 ° C./h. Subsequently, the temperature was increased from 400 ° C. to 800 ° C. at an oxygen concentration of 3% by volume, from 800 ° C. to a firing holding temperature of 1370 ° C. at an oxygen concentration of 6% by volume, and at a rate of temperature increase of 600 ° C./h. Thereafter, after reaching a holding temperature of 1370 ° C., the oxygen concentration was controlled to 8% by volume or less, and firing was performed for 2 hours.
得られた焼結体の残留Ｃ量と10kHz、各種温度での比初透磁率μir（＝比初透磁率μi／真空の透磁率μ0）とその温度変化率について調べた結果を、それぞれ表３に併記する。 The results of examining the residual C amount of the obtained sintered body, the relative initial permeability μ ir (= relative initial permeability μ i / vacuum permeability μ 0 ) at 10 kHz and various temperatures, and the temperature change rate thereof, These are also shown in Table 3.
表３から明らかなように、400℃から焼成保持温度までの温度域の一部にでも、焼成雰囲気中の酸素濃度が５体積％超という条件を満足しない温度域が存在した場合には、フェライト中の残留Ｃ量を0.0050質量％以下まで低減することができず、その結果、比初透磁率が−20℃では5000未満、23℃から120℃までの温度変化率が10／℃超、150℃では10000超という、非常に温度変化の大きい特性しか得られなかった。このことは、所定のMgO量を添加した場合であっても同様であった。 As is apparent from Table 3, if there is a temperature range that does not satisfy the condition that the oxygen concentration in the firing atmosphere exceeds 5% by volume even in a part of the temperature range from 400 ° C. to the firing holding temperature, the ferrite The residual C content in the steel cannot be reduced to 0.0050% by mass or less. As a result, the relative initial permeability is less than 5000 at −20 ° C., the temperature change rate from 23 ° C. to 120 ° C. is more than 10 / ° C., 150 Only characteristics with a very large temperature change of over 10,000 at ℃ were obtained. This was the same even when a predetermined amount of MgO was added.
Claims (4)
ZnO：13.2〜16.7モル％
CoO：0.15〜0.50モル％および
残部MnOを基本成分とし、
前記基本成分に対し、
SiO2：0.002〜0.010質量％、
CaO：0.005〜0.060質量％、
Nb2O5：0.005〜0.020質量％および
MgO：0.0020〜0.0070質量％
の副成分を含有し、残部が不可避的不純物からなるMn-Zn-Co系フェライトであって、
前記不可避的不純物中、炭素の含有量を0.0050質量％以下に抑制したことを特徴とするMn-Zn-Co系フェライト。 Fe 2 O 3 : 52.6-53.7 mol%,
ZnO: 13.2-16.7 mol%
CoO: 0.15-0.50 mol% and the balance MnO as basic components,
For the basic component,
SiO 2 : 0.002 to 0.010 mass%,
CaO: 0.005-0.060 mass%,
Nb 2 O 5 : 0.005 to 0.020% by mass and
MgO: 0.0020 to 0.0070 mass%
Is an Mn-Zn-Co based ferrite composed of inevitable impurities,
A Mn—Zn—Co based ferrite characterized in that the carbon content in the inevitable impurities is suppressed to 0.0050 mass% or less.
上記昇温に際し、400℃から焼成保持温度に達するまでの雰囲気中の酸素濃度を５体積％超21体積％以下とし、前記副成分としてのCaOは、炭素を含有しない形態のCa化合物として添加することを特徴とするMn-Zn-Co系フェライトの製造方法。 Oxide raw materials are weighed according to the basic component composition, mixed and calcined, then added with auxiliary components, mixed, further pulverized and molded, and the molded product is heated and fired at the firing holding temperature. In the manufacturing method of Mn-Zn-Co based ferrite to obtain the Mn-Zn-Co based ferrite according to any one of claims 1 to 3,
When the temperature is raised, the oxygen concentration in the atmosphere from 400 ° C. to the firing holding temperature is set to more than 5% by volume and 21% by volume or less, and CaO as the accessory component is added as a Ca compound containing no carbon. A method for producing an Mn-Zn-Co-based ferrite.
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